技术更新迭代催化光伏设备空间上行

1、内容目录 HYPERLINK l _TOC_250033 一、光伏行业的历史及现状：从扶持中来到平价中去 5 HYPERLINK l _TOC_250032 太阳能光伏的发电原理：半导体 PN 结的“光生伏特效应” 5 HYPERLINK l _TOC_250031 21 世纪前光伏行业处于探索阶段 6 HYPERLINK l _TOC_250030 21 世纪以来光伏行业的重要性逐渐凸显 7 HYPERLINK l _TOC_250029 发展初期（2000-2010）：装机量复合增速达 38.7%，主要发展地在欧洲 7 HYPERLINK l _TOC_250028 过渡期（2011-20

2、13）：中国取代欧洲，逐步成为全球最大的光伏市场 7 HYPERLINK l _TOC_250027 成长期（2014-2018）：光伏发展动力由政策驱动逐步转向市场驱动 8 HYPERLINK l _TOC_250026 平价期（2019-2025）：各国制定碳排放目标，新能源市场蓬勃发展 8 HYPERLINK l _TOC_250025 二、成本下降叠加新兴市场拉动，未来全球光伏装机需求将进入上行空间 9 HYPERLINK l _TOC_250024 我国光伏装机需求：平价上网到来，装机需求得以进一步增长 9 HYPERLINK l _TOC_250023 海外光伏装机需求：多数国家需

3、求提升，越南表现亮眼 12 HYPERLINK l _TOC_250022 三、太阳能光伏产业链：各环节技术更新各显神通，催化设备投资空间高速发展 15 HYPERLINK l _TOC_250021 多晶硅料：降本和提纯提升厂商规模优势 16 HYPERLINK l _TOC_250020 多晶硅料的生产技术：三氯氢硅西门子法为主流，未来硅烷流化床法占比将提升 16 HYPERLINK l _TOC_250019 多晶硅料生产成本的构成：降本之路重在降能耗 17 HYPERLINK l _TOC_250018 硅片：大尺寸和薄片化带来技术升级，2021 年市场空间有望迎来爆发 17 HYPE

4、RLINK l _TOC_250017 硅片的生产技术：直拉法和金刚线切割为长晶和切割环节的主流方法 18 HYPERLINK l _TOC_250016 单晶硅片双龙头：隆基盈利能力始终良好，中环毛利率水平有待提高 19 HYPERLINK l _TOC_250015 未来硅片的发展方向以“提效降本”为主：N 型硅助力提效，大尺寸和薄片化利于降本 22 HYPERLINK l _TOC_250014 硅片设备市场空间测算：2021 年全球单晶硅片设备总空间为 203.98 亿元 24 HYPERLINK l _TOC_250013 电池片：异质结降本增效提升设备需求新空间 26 HYPERL

5、INK l _TOC_250012 晶硅太阳电池演变历史：PERC 电池为当下主流，未来异质结电池将持续发力 29 HYPERLINK l _TOC_250011 异质结电池的降本之路：设备成本已降为 4.5 亿元/GW，材料降本在于降银耗 34光伏电池片设备市场空间测算：2021 年全球电池片设备总空间为 194.67 亿元 40 HYPERLINK l _TOC_250010 组件：多主栅半片技术发展迅猛，叠瓦技术降本为主 41 HYPERLINK l _TOC_250009 组件制作流程：电学优化为降本主要方向 43 HYPERLINK l _TOC_250008 光伏组件设备领域的发展

6、趋势：多主栅、半片和叠瓦组件份额将趋于上升 44 HYPERLINK l _TOC_250007 光伏组件设备市场空间测算：2021-2023 年全球组件设备总空间为 194.03 亿元 47 HYPERLINK l _TOC_250006 四、核心标的推荐 48 HYPERLINK l _TOC_250005 捷佳伟创：光伏电池片设备龙头，HJT 整线供应即将实现 48 HYPERLINK l _TOC_250004 迈为股份：光伏丝印设备龙头，HJT 设备布局领先 50 HYPERLINK l _TOC_250003 晶盛机电：单晶生长炉设备龙头，深度绑定中环股份 51 HYPERLINK

7、 l _TOC_250002 帝尔激光：光伏激光设备龙头，多点布局电池技术路径 52 HYPERLINK l _TOC_250001 金辰股份：光伏组件设备龙头，布局电池领域开拓成长空间 53 HYPERLINK l _TOC_250000 风险提示 54图表目录图表 1：N 型半导体的共价键结构 5图表 2：P 型半导体的共价键结构 5图表 3：光生电原理 6图表 4：2020 年全球和我国新增装机量达 130 和 48.2GW，同比增长 13.1%和 60.1% 9 HYPERLINK / P.2图表 5：全球各能源发电量（TWh） 10图表 6：2019 年全球光伏发电量占全球总发电量的

8、比重达 2.68% 10图表 7：2020 年我国光伏发电量占全国总发电量的比重达 3.50% 10图表 8：2019 年我国光伏发电渗透率在世界排名中处于第 22 位 11图表 9：2020 年我国集中式电站新增装机量占比为 67.8%（GW） 11图表 10：2013-2020 年我国集中式和分布式光伏电站累计装机量（GW） 11图表 11：我国 2021 年装机需求在乐观情况下将达到 65GW（GW） 12图表 12：2019 和 2020 年海外市场新增装机量情况（GW） 12图表 13：美国进退巴黎协定时间表 13图表 14：2018 年中国光伏产品主要出口国家和地区出口额占比 13

9、图表 15：2019 年中国光伏产品主要出口国家和地区出口额占比 13图表 16：全球 2021 年装机需求在乐观情况下将达到 170GW（GW） 14图表 17：光伏产业链图谱 15图表 18：国内光伏产业链CR5 占比变化 15图表 19：2020 年我国多晶硅产量为 39.2 万吨，同比提升 14.6% 16图表 20：不同生产工艺下全球多晶硅料的产量（万吨） 17图表 21：未来我国硅烷流化床法生产出来的颗粒硅占比将提升 17图表 22：2020 年我国硅片产量为 161.3GW，同比增长 19.7% 18图表 23：硅片生产环节具体工艺介绍 18图表 24：2020-2030 年我国

10、不同类型硅片市场占比 19图表 25：2019 年全球前十硅片企业产能及产量情况（GW） 20图表 26：2019 年全球前十大硅片厂商产能市占率情况 20图表 27：2020 年以来部分厂商硅片（硅棒）扩产情况 21图表 28：隆基股份近年来盈利情况表现良好 22图表 29：中环股份毛利率水平有一定的上升空间 22图表 30：太阳能硅片尺寸发展历程 23图表 31：2020-2030 年不同尺寸硅片市场占比 23图表 32：未来硅片的厚度将呈现下降的趋势（m） 24图表 33：硅片设备环节及主要厂商 25图表 34：2020-2023 年单晶硅片设备空间预测 26图表 35：2020 年我国

11、晶硅电池片产量为 134.8GW，同比增长 22.2% 26图表 36：2019 年全球主要电池片企业产能产量情况（GW） 27图表 37：2019 年全球电池片生产布局情况（按产能） 27图表 38：2019 年电池片主要出口区域占比情况 28图表 39：2019 年韩国为中国大陆主要的出口国家 28图表 40：太阳能电池各细分种类 28图表 41：2020-2030 年各种电池技术市场占比变化趋势 29图表 42：PERC 电池设备环节及主要厂商 31图表 43：部分厂家TOPCon 产能布局 33图表 44：2020 年我国已经实现 HJT 设备国产化 34图表 45：RCA 清洗和臭氧

12、清洗比较 35图表 46：不同公司TCO 薄膜沉积设备的量产情况 37图表 47：异质结各环节国内外设备厂商 38图表 48：光伏厂商在异质结各环节中的布局 39图表 49：2020-2030 年电池片正面金属电极技术市场占比变化趋势 40图表 50：2020-2023 年电池片设备空间预测 41 HYPERLINK / P.3图表 51：2020 年我国组件产量为 124.6GW，同比增长 26.4% 41 HYPERLINK / P.4图表 52：2020 年我国光伏组件主要出口国家（十亿美元） 42图表 53：2019 年我国光伏组件主要出口国家占比 42图表 54：2020 年我国光伏

13、组件主要出口国家占比 42图表 55：2019 年部分企业组件产能和产量情况 43图表 56：5 主栅电池片和多主栅电池片外观比较 45图表 57：不同厂家组件的功率和转换效率 45图表 58：2019-2030 年各主栅线组件市场份额占比 46图表 59：2019-2030 年全片、半片和叠瓦电池组件市场占比变化趋势 47图表 60：叠瓦组件设备环节及主要厂商 47图表 61：2020-2023 年组件设备空间预测 48图表 62：捷佳伟创客户包含众一线厂商 49图表 63：2015-2020Q3 捷佳伟创营业收入稳步增长 49图表 64：2015-2020Q3 捷佳伟创归母净利润稳步增长

14、49图表 65：捷佳伟创募集资金使用计划（万元） 50图表 66：2015-2020Q3 迈为股份营业收入稳步增长 50图表 67：2015-2020Q3 迈为股份归母净利润稳步增长 50图表 68：晶盛机电公司客户覆盖主要的光伏及半导体厂商 51图表 69：2015-2020Q3 晶盛机电营业收入稳步增长 51图表 70：2015-2020Q3 晶盛机电归母净利润稳步增长 51图表 71：晶盛机电与中环股份子公司近年所签订单 52图表 72：2015-2020Q3 帝尔激光营业收入 53图表 73：2015-2020Q3 帝尔激光归母净利润 53图表 74：2015-2020Q3 金辰股份营

15、业收入 54图表 75：2015-2020Q3 金辰股份归母净利润 54一、光伏行业的历史及现状：从扶持中来到平价中去太阳能光伏的发电原理：半导体 PN 结的“光生伏特效应”世界上的物体如果以导电的性能来加以区分，有的很容易导电，有的则不容易导电。容易导电的物体如金、银、铜、铝等金属，不容易导电的物体被称之为绝缘体，如塑料、橡胶、玻璃、石英等。而若导电性能介于这二者之间，则称之为半导体，常见的半导体有硅、锗、砷化镓、硫化镉等，其中硅是各种半导体中应用最广的一种。半导体内有少量的自由电子，在特定条件下可导电。原子是由原子核及其周围的电子构成的，当这些电子能脱离原子核的束缚自由运动时，则称之为自由

16、电子。金属之所以容易导电，是因为金属体内有大量的自由电子，在电场的作用下，这些电子有规律地沿着电场的相反方向流动，形成电流。自由电子的数量越多，或在电场的作用下有规律流动的平均速度越快，则电流越大。由于电子运动时运载的是电量，因此这种运载电量的粒子，也被称为载流子。在常温下，绝缘体内仅有极少量的自由电子，因此对外不呈现导电性。而半导体内有少量的自由电子，在一些特定条件下才能导电。半导体的电阻率对温度和光照的变化反应灵敏，可人为地控制其导电性能。例如锗的温度从 20C 升高到 30C，电阻率就要降低约一半，而金属的电阻率随温度的变化则较小。且当金属中含有少量杂质时，电阻率的变化将变得更小。然而，

17、在半导体中掺入微量的杂质时，却可以引起电阻率发生很大的变化。例如在纯硅中掺入百万分之一的硼，硅的电阻率就会从 214000cm 迅速减小到 0.4cm，导电能力提高了 50 多万倍。此外，金属的电阻率不受光照影响，但半导体的电阻率在适当的光线照射下可以发生显著的变化，因此半导体的导电性能更易通过人为操控。目前，以高纯度硅材料作为主要原材料的晶体硅太阳能电池是主流产品。其中原因主要包括：1）地球中硅元素的含量巨大，仅次于氧元素；2）硅元素的性质稳定，可以轻易制备出界面缺陷极少的硅-氧化硅界面；3）硅元素提纯技术成熟，制作成本低，如今硅的提纯可以达到 99.999999999%；4）氧化硅是无毒无

18、害的物质，且不溶于水，也不溶于大多数的酸，适用于印刷电路板的腐蚀印刷技术。图表 1：N 型半导体的共价键结构图表 2：P 型半导体的共价键结构 资料来源：维库电子市场网，国盛证券研究所资料来源：维库电子市场网，国盛证券研究所 HYPERLINK / P.5存在多余电子的被称之为 N 型硅，存在多余空穴的被称为 P 型硅，其中 N 型硅中较多掺杂磷原子，P 型硅中则较多掺杂硼原子。从硅的原子结构中可以知晓，硅原子是四价元素，每个原子的最外壳有 4 个电子，在硅晶体中每个硅原子有 4 个相邻原子，因此硅原子会与周围的 4 个原子形成 4 组共价键，形成稳定的 8 电子壳层。但产生电流需要自由电子，

19、因此稳定的硅原子需要通过掺杂其他原子来产生自由电子。若往硅原子中掺杂 V 族元素（如锑、砷、磷），由于其最外层有 5 个电子，除与相邻的硅原子形成共价键外，还多余 1 个电子，因此只要杂质原子得到很小的能量，就可以释放出电子形成自由电子。而若往硅中掺杂族元素（如硼、铝、镓），由于其最外层有 3 个电子，与硅原子形成完整的共价键上缺少一个电子，因此需从相邻的硅原子中夺取一个价电子来形成完整的共价键，而被夺走的电子留下了一个空位，成为空穴。该结合可用很小的能量加以破坏，从而形成自由空穴。因此，存在多余电子的被称之为 N 型硅，存在多余空穴的被称为 P型硅，其中 N 型硅中较多掺杂磷原子，P 型硅中

20、则较多掺杂硼原子。在硅晶体中，当 N 型硅和 P 型硅紧接在一起时（通常在 N 型硅的表面掺硼或在 P 型硅的表面掺磷），将它们的交界处称为 PN 结。由于结两边的电子和空穴存在浓度差，因此电子会从N 区向 P 区扩散，而空穴则从 P 区向 N 区扩散，其结果就是 N 区出现正电荷，P 区出现负电荷，这两种电荷层在半导体内部建立了一个内建电场，电场线的的指向是从正电荷区指向负电荷区，而电子是逆着电场线的方向运动的。随着 N 区电子跑向 P 区的越来越多，电场强度越来越大，最终电子从N 区向 P 区转移的动力与电场所施加的阻力相互抵消，PN 结达到了一个稳定的状态。太阳电池能量转换的基础是结的光

21、生伏特效应，其中电流的产生来源于“导体中自由电荷在电场里的作用下做有规则的定向运动”。当光照射在 PN 结上时，产生“电子空穴对”，受内建电场的吸引，电子流入 N 区，空穴流入 P 区，结果使得 N 区储存了过剩的电子，P 区有过剩的空穴，它们在 PN 结附近形成与势垒方向相反的光生电场。光生电场除了部分抵消势垒电场的作用外，还使P 区带正电，N 区带负电，在N 区和 P 区之间的薄层就产生电动势，即光生伏特效应。此时，若在电池外接一根导线，则电子就会从 N 型硅沿着外部导线向P 型硅跑去，从而就产生了电流。图表 3：光生电原理资料来源：太阳能光伏发电技术图解指南，国盛证券研究所21 世纪前光

22、伏行业处于探索阶段 HYPERLINK / P.6自科学家发现“光生伏特效应”到现代硅太阳电池时代开启，历经了 115 年，在此期间，太阳电池的效率由最开始的 1%提升到了 6%。1839 年，法国科学家 Alexandre Edmond Becqurel 发现，光照能使半导体材料的不同部位之间产生电位差，若用导线将不同部位连接起来，则有电流输出。这种现象后来被称为“光生伏特效应”。其后在 1876 年，科学家在固态硒的系统中观察到了光伏效应，并开发出了 Se/CuO 光电池。1883 年，Charles Fritts 发明了半导体硒太阳电池，但光电转换效率仅有 1%。此后，Russell O

23、hl 于 1941年发现了硅中的 PN 结和光伏效应，从而促进了结晶体管和太阳能电池的发展。在此基础上，美国贝尔实验室D.M. Chapin，C.S. Fuller 和G.L. Pearson 等人在 1954 年制出了第一个无机单晶太阳能电池，其光电转化效率达到了 6%。现代硅太阳电池时代从此开始。同年，韦克尔首次发现砷化镓具有光伏效应，并在玻璃上沉积硫化镉薄膜制成了第一块薄膜太阳能电池。硅太阳能电池于 1958 年首次在人造卫星上得以应用，从此开始了研究、利用太阳能发电的新阶段。随后在 1960 年，太阳能电池首次实现了并网运行。20 世纪 70 年代的第一次石油危机促使发达国家增加了对包

24、括太阳能在内的可再生能源的政策支持和资金投入，光伏行业逐步走向公众视野。美国于 1973 年制定了太阳能发电计划，太阳能研究经费大幅增长，其不仅成立了太阳能开发银行，还促使了太阳能产品的商业化，并于 1978 年建成了 1000kW 太阳能地面光伏电站。1974 年日本政府公布了“阳光计划”，对太阳能研究进行了大量投入，计划主要的研究项目包括太阳能电池生产系统、分散型和大型光伏发电系统以及太阳能热发电等。在 1980 年，单晶硅太阳能电池效率达到 20%、砷化镓电池达 22.5%、多晶硅电池达 14.5%，而硫化镉电池效率则达 9.15%。1992 年，联合国召开了“世界环境与发展大会”，会议

25、通过了里约热内卢环境与发展宣言、21 世纪议程和联合国气候变化框架公约等一系列文件，把环境与发展纳入统一框架，确立了可持续发展的模式。在 1993 年日本重新制定了“阳光计划”。此后，在 1997 年美国推出了“克林顿总统百万太阳能屋顶计划”。21 世纪以来光伏行业的重要性逐渐凸显进入本世纪以来，在全球气候变暖、生态环境恶化、常规能源资源日益短缺的形势下，世界各国政府纷纷推出了再生能源补贴政策。此时光伏行业的发展可以分为四个阶段。发展初期（2000-2010）：装机量复合增速达 38.7%，主要发展地在欧洲2000 年以来，全球太阳能光伏产业进入了高速发展期，太阳能光伏年装机量得到了快速增长，

26、上游相关行业也因此得以迅猛发展。2000 年，德国颁布了可再生能源法，为德国光伏产业的快速发展奠定了坚实的法律基础。2004 年，德国对可再生能源法进行首次修订，大幅提高了光伏电站标杆电价的水平，收益率的突升使得资本大量涌入，从而带动了德国光伏产业的快速发展。此后，西班牙及意大利也相继通过法案，对太阳能光伏发电进行补贴。至此，太阳能作为清洁能源在全球范围内得到了越来越多的利用。2008 年下半年以来，受全球金融危机的影响，太阳能光伏需求增速出现了下滑。然而，自 2009 年下半年开始，经济景气度再次回升，光伏市场的需求重现快速增长的势头，中国也掀起了光伏产业的投资热潮。根据欧洲光伏工业协会 2

27、011 年 5 月发布的GlobalMarket Outlook for Photovoltaics Until 2015，全球光伏累计装机量在 2000 年为 1.5GW，到 2010 年提高到了 39.5GW，年均复合增长率高达 38.7%。自 2000 到 2010 年，以德国、意大利、西班牙三国为代表的欧洲区域成为全球光伏装机需求的核心地区。而在 2009-2010 年期间，随着全球市场的回暖及中国 4 万亿元救市政策的刺激下，中国也掀起了光伏产业的投资热潮。过渡期（2011-2013）：中国取代欧洲，逐步成为全球最大的光伏市场全球新增装机量增速放缓叠加严重的阶段性产能过剩和贸易保护主

28、义兴起，中国光伏产业几乎陷入全行业亏损状态。受 2011 年末欧债危机爆发的影响，以德国、意大利为代 HYPERLINK / P.7表的欧盟各国迅速削减了对光伏产业的补贴，欧洲光伏需求迅速萎缩，从而导致了全球光伏新增装机量增速放缓，光伏产业陷入了低谷。而上一阶段的投资热潮导致中国光伏制造业产能增长过快，因此该阶段中国陷入了严重的阶段性产能过剩的困境中。另外，产品价格的大幅下滑，叠加直接贸易保护主义兴起，中国光伏企业遭受欧美“双反”调查的双重挫折，导致中国光伏产业几乎陷入全行业亏损的状态。中国光伏产业在 2013 年下半年开始回暖。主要原因在于日本、中国在 2013 年相继出台的产业扶持政策，以

29、及中欧光伏产品贸易纠纷的缓解。至此中国再次掀起了光伏装机热潮，带动了光伏产品价格的回升。自 2013 年以来，中国、日本和美国三国代替了欧洲，成为了全球光伏装机的主要增长区域，中国于 2013 年以来发布了以国务院关于促进光伏产业健康发展的若干意见为代表的若干份支持光伏产业的政策文件，继续将国内的装机热潮推向一个新高点。自此之后，中国逐步取代欧洲，开始成为全球最大的光伏装机市场。成长期（2014-2018）：光伏发展动力由政策驱动逐步转向市场驱动随着世界各国相继推出光伏补贴政策，及产业链各环节不断降本增效，光伏发展进入了成长期，光伏发展动力由政策驱动逐步转向市场驱动。自“十三五”以来，我国接连

30、出台了多项支持政策，旨在提高绿色减排力度，提高可再生能源在所有能源消费中的占比。在“十三五”规划初期，根据 2016 年 12 月印发的“十三五”能源规划，在 2020 年将非化石能源消费比重提高到 15%以上，天然气消费比重力争达到 10%，煤炭消费比重降低到 58%以下。在同期发布的能源生产和消费革命战略（2016-2030）中则进一步明确了能源革命的三个阶段性战略目标：1）到 2020 年，将能源消费总量控制在 50 亿吨标准煤以内，非化石能源占能源总量比重达 15%；2）在 2021-2030 年，能源消费总量控制在 60 亿吨标准煤以内，非化石能源占能源总量比重达 20%左右，二氧化

31、碳排放在 2030 年左右达到峰值并争取尽早达峰；3）在 2050 年，能源消费总量基本稳定，非化石能源占比超过一半。实际上，在 2019 年我国非化石能源消费占比就已达到 15.3%，提前完成了 15%的目标。“531 新政”加速光伏发电电价退坡，光伏发展动力由政策驱动逐步转向市场驱动。2018年 5 月 31 日，国家发展改革委、财政部和国家能源局三部委发布了关于 2018 年光伏发电有关事项的通知，要求加快光伏发电电价退坡，尽早实现市场驱动。通知规定 “新投运的光伏电站标杆上网电价每千瓦时统一降低 0.05 元，I 类、II 类、III 类资源区标杆上网电价分别调整为每千瓦时 0.5 元

32、、0.6 元、0.7 元（含税）。”与此同时，全球部分光照资源较好的地区，如西班牙和意大利等，已率先实现了发电侧平价。平价期（2019-2025）：各国制定碳排放目标，新能源市场蓬勃发展随着世界各国相继制定的碳排放目标，以及光伏行业的技术进步和成本改善，当前光伏发电已然成为不少国家具备价格优势的能源形式，光伏开始进入全面平价期。我国第一次在全球正式场合提出的碳中和计划时间表（“3060”碳目标），也成为了我国能源革命设定的总体时间表。2020 年 9 月，习近平主席提出中国将提高国家自主贡献力度，采取更加有力的政策和措施，二氧化碳排放力争于 2030 年前达到峰值，努力争取2060 年前实现碳

33、中和。12 月，习近平主席在气候雄心峰会上再次强调，到 2030 年，中国单位国内生产总值二氧化碳排放将比 2005 年下降 65%以上，非化石能源占一次能源消费比重将达到 25%左右，森林蓄积量将比 2005 年增加 60 亿立方米，风电、太阳能发电总装机容量将达到 12 亿千瓦以上。习近平主席的一番言论进一步彰显了我国发展新能源的决心。同年，欧盟和美国也相继表明了各自的能源发展计划，欧盟提出预计在 2030 年温室气体排放量降低 55%，美国则要实现 100%的清洁能源经济。欧盟委员会在 2020 年 9月正式发布了2020 年气候目标计划及政策影响评估报告，报告提出 2030 年欧盟温

34、HYPERLINK / P.8室气体排放量（以 1990 年为基数）预期将至少降低 55%，相较于此前设定的 40%的降低量，提高了 15 个百分点。当前，拜登团队胜选了美国选举，拜登团队在 2020 年 10月发布的清洁能源革命和环境计划中，明确表明要确保美国实现 100%的清洁能源经济，并在 2050 年前实现零碳排放。其中包括：1）使用联邦政府的采购系统来实现能源 100%的清洁和车辆零排放，该计划每年要花费 5000 亿美元；2）在未来十年内投资 4000 亿美元用于新能源的创新及基础设施的建设；3）拜登将在上任后的第一天宣布重新加入巴黎协定（拜登已于美国当地时间 2021 年 1 月

35、 20 日下午在白宫签署行政令，宣布美国将重新加入巴黎协定，并于 2 月 19 日正式加入）；4）拜登将在上任后的第一年削减国内的化石燃料补贴。日本和韩国也提出力争在 2050 年实现碳中和的目标。在 2020 年 10 月的日本临时国会中，日本首相菅义伟发表了其上任后的首次施政演说，会中菅义伟强调应对气候变化不再是经济发展的制约因素，而是推动产业结构升级和更强劲增长的重要举措，他提出日本力争在 2050 年实现碳中和的目标。此前，日本的减排目标为承诺在 2030 年将碳排放较 1990 年水平下降 15%。同月，韩国总统文在寅在国会发表演讲时宣布，韩国将在 2050年前实现碳中和。这是继中国

36、和日本之后，亚洲第三个明确碳中和目标的国家。此外，还有诸如英国、瑞士、南非、挪威、新西兰、智利、加拿大和不丹等国家公布了碳中和目标，新能源已然成为未来全球发展的一大趋势。二、成本下降叠加新兴市场拉动，未来全球光伏装机需求将进入上行空间2.1 我国光伏装机需求：平价上网到来，装机需求得以进一步增长自 2013 年以来，我国光伏新增装机量连续 7 年位居全球第一，累计装机量自 2015 年以来超越了德国成为世界第一。据中国光伏业协会数据，2020 年，全球和我国光伏新增装机量分别达 130 和 48.2GW，同比增长 13.1%和 60.1%。2020 年受疫情影响，上半年电站装机规模较少，全年装

37、机主要集中在下半年，尤其是 12 月，在抢装推动下，单月新增光伏装机规模达到 29.5GW，创历史新高。2020 年户用光伏装机超 10GW，占全年光伏新增装机约 20%。12 月 12 日，习近平主席在气候雄心峰会上宣布，到 2030年，中国非化石能源占一次能源消费比重将达到 25%左右。为达到此目标，在“十四五”期间，我国光伏年均新增光伏装机或将在 70-90GW 之间。图表 4：2020 年全球和我国新增装机量达 130 和 48.2GW，同比增长 13.1%和 60.1%全球新增装机（GW）中国新增装机（GW）全球新增同比（右轴）中国新增同比（右轴）13048.214012010080

38、60402002008 2009 2010 2011 2012 2013 2014 2015 2016 2017 2018 2019 2020资料来源：CPIA，国家能源局，国盛证券研究所500%400%300%200%100%0%-100% HYPERLINK / P.9近年来，在各国政策的支持及光伏发电成本不断下降的趋势下，全球光伏发电量及其占全球各能源总发电量的比重呈现不断上升的态势，其中我国的光伏发电量占比也呈现了上升的势头。2019 年，全球各能源发电总量为 27004.7TWh，其中煤炭发电占比 36.38%、燃气发电占比 23.32%、光伏发电占比 2.68%，同比增长 0.49

39、 个百分点。2019 年我国各能源总发电量达 7503.4TWh，其中光伏发电为 224.3TWh，占比 2.99%，较 2018 年提高了 0.51 个百分点。全国弃光率从 2017 年的 6%下降到了 2019 年的 2%。2020 年我国光伏发电量更是达到了 260.5TWh，占全国总发电量的比重提升到了 3.5%。图表 5：全球各能源发电量（TWh）其他发电量燃气发电量地热能、生物质能和其他可再生资源发电量太阳能发电量核能发电量煤炭发电量石油发电量风能发电量水能发电量30,00025,00020,00015,00010,0005,00001985 1987 1989 1991 1993

40、 1995 1997 1999 2001 2003 2005 2007 2009 2011 2013 2015 2017 2019资料来源：国家统计局，IRENA，国盛证券研究所图表 6：2019 年全球光伏发电量占全球总发电量的比重达 2.68%图表 7：2020 年我国光伏发电量占全国总发电量的比重达 3.50%800全球光伏发电量（TWh）全球光伏发电渗透率3.0%3000全国光伏发电量（亿千瓦时）全国光伏发电渗透率3.50% 4.0%70060050040030020010002008201020122014201620182.5%2.0%1.5%1.0%0.5%0.0%2500200

41、0150010005000200820102012201420162.99%201820203.5%3.0%2.5%2.0%1.5%1.0%0.5%0.0%资料来源：Statistical Review of World Energy 2020 | 69th edition，国盛证券研究所资料来源：国家统计局，IRENA，国盛证券研究所 HYPERLINK / P.10尽管我国的光伏发电占比略高于全球光伏发电占比，但与欧洲等国相比仍有不小的差距。在 2019 年，意大利、希腊和德国光伏发电占全国总发电的比重达到了 8.57%、7.89% 和 7.76%，而与我国同为亚洲国家的日本也达到了了 7

42、.26%。2019 年我国光伏发电量占总发电量的比重为 2.99%，略高于全球光伏发电占比 2.68%，在世界排名中处于第 22位，若我国以 2020 年 3.5%的光伏发电渗透率作为排序依据，则处于第 17 位，仍有很大的提升空间。图表 8：2019 年我国光伏发电渗透率在世界排名中处于第 22 位9%8%7%6%5%4%3%2%1%韩国南非法国斯里兰卡葡萄牙 立陶宛 美国捷克泰国罗马尼亚印度中国 阿联酋丹麦 瑞士 墨西哥土耳其以色列英国 摩洛哥匈牙利塞浦路斯比利时 保加利亚荷兰西班牙 卢森堡 澳大利亚日本智利 德国 希腊 意大利0%资料来源：Statistical Review of Wo

43、rld Energy 2020 | 69th edition，国盛证券研究所2020 年，我国集中式和分布式光伏电站新增装机量分别为 32.68 和 15.52GW，占我国光伏新增装机量的比重分别为 67.8%和 32.2%，累计装机量分别为 174.35 和 78.15GW。不同于集中式电站，分布式电站通常指在用户所在地或附近建设运行、以用户侧自发自用为主，多余电量上网，且在配电系统平衡调节的光伏发电设施。随着 2020年公布的竞价项目和平价项目以及特高压外送项目的逐步并网，预计 2021 年大型地面电站的装机量占比将进一步上升。“十四五”初期，光伏发电将全面进入平价时代，叠加 “碳中和”目

44、标的推动以及大基地的开发模式，集中式光伏电站有可能迎来新一轮发展热潮。另外，随着光伏在建筑、交通等领域的融合发展，叠加户用的应用规模，分布式项目仍将保持一定的市场份额。图表 9：2020 年我国集中式电站新增装机量占比为 67.8%（GW）图表 10：2013-2020 年我国集中式和分布式光伏电站累计装机量（GW）分布式电站新增装机量集中式电站新增装机量15.5232.68605040302010020132014201520162017201820192020200180160140120100806040200集中式电站累计装机量分布式电站累计装机量174.3578.152013 201

45、4 2015 2016 2017 2018 2019 2020 HYPERLINK / P.11资料来源：国家能源局，国盛证券研究所资料来源：国家能源局，国盛证券研究所随着光伏技术的进步、产业链成本的下降以及光伏项目平价上网的全面展开，2021 年国 内光伏装机需求将得到进一步的增长。据 CPIA 数据，在乐观情况下，预计 2021 年我 国新增装机需求将达到 65GW。在“十四五”期间国内年均新增装机规模将在 70-90GW。图表 11：我国 2021 年装机需求在乐观情况下将达到 65GW（GW）保守情况乐观情况1101009075659048.280702.710.9 10.6 15.1

46、353556044.2648.24.534.530.11201008060402002011 2012 2013 2014 2015 2016 2017 2018 2019 2020 2021 2022 2023 2024 2025资料来源：CPIA，国盛证券研究所2.2 海外光伏装机需求：多数国家需求提升，越南表现亮眼尽管面对海外疫情反复等不稳定因素，但根据各国在今年相继出台的新能源政策及全球可持续发展的要求，各个国家仍将发展光伏等清洁能源放在重要位置。2020 年全球市场光伏新增装机量排序中，美国依旧为全球第二大装机市场，越南则从全球第五跃居成为第三大装机市场，而印度市场受疫情影响下降明显

47、。此外，西班牙市场也出现了一定的回落，从原先的全球第六跌出了前十名。图表 12：2019 和 2020 年海外市场新增装机量情况（GW）20192020E181614121086420美国越南日本德国韩国巴西澳大利亚印度荷兰资料来源：CPIA，美国可持续能源实录，索比光伏网，国盛证券研究所美国：2019 和 2020 年，美国新增装机量和累计装机量均排在世界第二位，仅次于中国，2019 年光伏新增装机 13.3GW。根据第九版美国可持续能源实录数据显示，2020 年美国太阳能迎来了有史以来发展最强劲的一年，新增装机达到 16.5GW，同比增长 24.06%，高于此前于 2016 年创造的最高值

48、 13.6GW。随着拜登的胜选，美国在当地时间 2 月 19 日正式加入原本已于 2020 年 11 月退出的 HYPERLINK / P.12巴黎协定。且根据拜登团队所设定的目标，在未来 5 年，美国年均光伏新增装机量将达到 30GW。然而，由于当前受双反、301 和 201 关税限制的影响，中国组件出口美国仍不具利润。图表 13：美国进退巴黎协定时间表时间事件2016 年 4 月 22 日美国正式签署巴黎协定2016 年 11 月 4 日巴黎协定正式生效2017 年 6 月 1 日特朗普宣布美国将退出巴黎协定2020 年 11 月 4 日美国正式退出巴黎协定2021 年 1 月 20 日拜

49、登签署行政令宣布美国将重返巴黎协定2021 年 2 月 19 日美国正式重返巴黎协定资料来源：索比光伏网，国盛证券研究所越南：越南光伏新增装机量在 2019 和 2020 年约达 5.4 和 10.7GW。据越南电力集团（EVN）的报告，截至 2021 年 1 月 4 日，越南已经安装超过 101939 个屋顶太阳能系统，总装机容量超过 9.4GW，已提前完成政府去年设定的到 2025 年实现安装 10 万个屋顶太阳能系统的目标。随着人口的增长及经济的扩张，越南电力需求年均增长 10%，光伏发电可以在一定程度上满足越南对电力的需求。2019 年越南一跃成为中国光伏产品第二出口国家，占比达 9.

50、1%，相较 2018 年出口占比增长了 4个百分点。为了满足日益增长的电力需求，从当下到 2030 年，越南每年需投资约100 亿美元，而高资金需求也导致政府允许外资全资拥有越南能源企业。图表 14：2018 年中国光伏产品主要出口国家和地区出口额占比图表 15：2019 年中国光伏产品主要出口国家和地区出口额占比其他,33.6%印度, 14.1%日本, 11.6%印度日本澳大利亚墨西哥韩国其他, 33.7%荷兰, 10.7%越南, 9.1%荷兰越南日本印度澳大利亚泰国,3.2%乌克兰, 3.2%巴西, 3.7%马来西 越南,亚, 4.4% 5.1%澳大利亚, 8.0%墨西哥, 7.8%韩国,

51、 5.3%越南马来西亚巴西 乌克兰泰国西班牙, 4.5%乌克兰, 4.5%墨西哥, 巴西, 5.3%4.5%日本, 8.5%印度, 7.5%澳大利亚, 5.9%韩国, 5.8%韩国 巴西 墨西哥乌克兰西班牙 资料来源：索比光伏网，国盛证券研究所资料来源：索比光伏网，国盛证券研究所日本：日本光伏新增装机量在 2019 年约达 7GW，累计装机量达 63GW。在 2020年，日本光伏新增装机量预计达 8GW。2012 年 7 月，日本政府推出了上网电价补贴制度（FIT），该制度有力地推动了日本光伏行业的发展，刺激了市场上的装机热潮。然而随着光伏装机成本的下降，补贴规模也在逐渐降低。日本城市地区人口

52、众多，电力消费需求旺盛，绿色环保理念在民众中的接受度也普遍较高，且光伏发电在 2019 年占日本总发电量的 7.26%，因此日本的光伏市场有着巨大的发展潜力。根据日本光伏协会的预测，到 2030 年和 2050 年，日本光伏累计装机容量将有望达到 120 和 240GW。德国：2019 和 2020 年德国光伏新增装机量约达 3.94 和 4.88GW，光伏累计装机量达 53.6GW。2020 年，德国新安装了约 18.4 万座太阳能电站，使其光伏装机容量增长了 27.6%，根据行业组织联邦太阳能行业协会（BSW）的数据，这是由“特 HYPERLINK / P.13别强劲”的户用领域需求驱动的

53、。当前，德国光伏市场已从新冠疫情所导致的供应链中断和项目延迟状态中得以恢复。2020 年 12 月，德国新增 525MW 光伏装机量，较 2019 年 12 月的 339.4MW 有了大幅增长。在 2019 年末，德国政府宣布到 2030年实现 98GW 的光伏发电目标，并废除了 52GW 光伏补贴上限，预计德国今年可能会迅速加速光伏项目部署。澳大利亚： 2019 年澳大利亚光伏新增装机量约为 3.7GW，累计装机量约为 14.7GW。2020 年澳大利亚新增装机量预计达 3.4GW。在 2019 年，澳大利亚政府推出了零售购电协议，其中买方通过零售商与电力出售方签约。其中悉尼歌剧院就签署了为

54、期 7 年的太阳能和风能的购电协议（PPA）。澳大利亚光伏市场主要以小于 100kW 的小型家用以及商用屋顶项目为主。BNEF 预测，到 2040 年太阳能将成为澳大利亚电力消费的主要来源，屋顶光伏的累计装机量将达 33GW。印度：2019 年印度光伏新增装机量约为 7.3GW，受新冠肺炎疫情影响，2020 年印度光伏新增装机量为 3.24GW，同比下降 55.63%，为 5 年来最低新增量。截至 2020 年 12 月底，印度太阳能累计装机容量为 39GW。2020 年印度光伏设备的进口量与去年同期相比有了大幅度的下降。目前，印度本土的光伏年制造能力约为 8.4GW，每年约有 80%的光伏设

55、备从中国进口。由于印度政府在 2018 年开始向中国光伏组件与电池征收保障税，进口自中国的太阳能电池和组件价值有了较为明显的下滑。根据索比咨询海外出口数据统计，2019 年，印度从中国进口了价值 14.05亿美元的光伏电池与组件，但在 2020 年该数字仅为 7.6 亿美元，降幅达 45.9%。印度是全球新冠疫情最严重的国家之一，截至 2021 年 3 月 9 日，印度累计确诊的病例已达 1124.48 万人，且当前每天新增病例几乎在 1 万以上。印度的目标是到2022 年累计装机量达 100GW，其中包括 40GW 的屋顶太阳能项目。但由于 2021年印度光伏产业仍将受疫情影响，因此可能较难

56、突破 2019 年 7.3GW 的新增装机量。中东：在2019 年，中东和非洲地区的光伏新增装机量约为6.7GW，累计达15.1GW。当前，不少中东国家已制定了本国的光伏装机目标，如沙特阿拉伯预计在 2030 年， 光伏装机达到 40GW；阿尔及利亚政府在 2020 年 5 月宣布，将在 2024 年部署 4GW的太阳能光伏发电能力。中东地区有着充足的太阳能资源，不少国家已经看到了光伏发电在成本及就业方面的潜力，从依赖石油能源慢慢地转向发展清洁能源。光伏发电在很多国家已成为清洁、低碳、同时具有价格优势的能源形式。不仅在欧美日等发达地区，中东、南美等地区国家也快速兴起。2020 年，全球光伏新增

57、装机预计可达 130GW，创历史新高。2021 年，在光伏发电成本持续下降和全球绿色复苏等有利因素的推动下，全球光伏市场将快速增长。在乐观情况，预计全球光伏新增装机量将达到170GW。此外，在多国“碳中和”目标、清洁能源转型及绿色复苏的推动下，预计“十四五”期间，全球每年新增光伏装机约 210-260GW。图表 16：全球 2021 年装机需求在乐观情况下将达到 170GW（GW）35030025020015010050030.23238.443保守情况乐观情况170130130 150102 106 115 HYPERLINK / P.1453702251802702103303002702

58、402011 2012 2013 2014 2015 2016 2017 2018 2019 2020 2021 2022 2023 2024 2025资料来源：CPIA，国盛证券研究所三、太阳能光伏产业链：各环节技术更新各显神通，催化设备投资空间高速发展晶体硅太阳能光伏产业链可分为上中下游，上游是晶体硅原料的采集和硅棒、硅锭、硅片的加工制作；产业链的中游是光伏电池和光伏电池组件的制作，包括电池片、封装 EVA胶膜、玻璃、背板、接线盒、太阳能边框及其组合而成的太阳能电池组件、安装系统支架；产业链的下游是光伏电站系统的集成和运营。据光伏行业协会数据，2020 年我国多晶硅料、硅片、电池片和组件的

59、产量分别为 39.2 万吨、161.3GW、134.8GW 和 124.6GW，同比增长 14.6%、19.7%、22.2%和 26.4%。图表 17：光伏产业链图谱资料来源：迈为股份招股说明书，国盛证券研究所2020 年，头部企业凭借自身的技术及成本优势不断扩大规模，而不具备优势的小厂商或落后产能则在疫情的催化下加速退出。多晶硅、硅片、电池片和组件的 CR5 分别提升了 18.2、15.3、15.3 和 12.3 个百分点。其中，多晶硅产量 5 万吨级以上企业有 4 家；我国前 5 家硅片企业产量均超过 10GW；电池片产量达 5GW 以上的企业有 9 家；组件产量达 5GW 以上的有 6

60、家。预计未来产业集中度将进一步提高。图表 18：国内光伏产业链 CR5 占比变化100.0%90.0%80.0%70.0%60.0%50.0%40.0%30.0%20.0%10.0%0.0%201987.5%88.1%69.3%72.8%202053.2%55.1%37.9%42.8% HYPERLINK / P.15多晶硅硅片电池片组件资料来源：CPIA，国盛证券研究所多晶硅料：降本和提纯提升厂商规模优势2020 年，我国多晶硅产量达 39.2 万吨，同比增长 14.6%。其中，排名前五企业产量占国内多晶硅总产量 87.5%，其中 4 家企业产量超过 5 万吨。多晶硅料位于光伏产业链的上游，